Uploaded by alsalsa

SENSOR

advertisement
MEKATRONIKA
TEES 2110
SEMESTER 4
2 SKS
SENSOR
Wikipedia
Samuel Kristiyana
Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan
lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang dirubah menjadi besaran
listrik disebut Transduser.
Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan orde
nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat
energi.
A. Jenis sensor
Sensor fisika
Sensor fisika mendeteksi besaran suatu besaran berdasarkan hukum-hukum fisika.
Contoh sensos fisika adalah sensor cahaya, sensor suara, sensor gaya, sensor tekanan,
sensor getaran/vibrasi, sensor gerakan, sensor kecepatan,sensor percepatan, sensor
gravitasi, sensor suhu, sensor kelembaban udara, sensor medan listrik/magnit, dll.
Sensor kimia
Sensor kimia mendeteksi jumlah suatu zat kimia dengan cara mengubah besaran
kimia menjadi besaran listrik. Biasanya melibatkan beberapa reaksi kimia. Contoh
sensor kimia adalah sensor pH, sensor Oksigen, sensor ledakan, dan sensor gas.
Sensor biologi
sensor pengukuran molekul dan biomolekul: toxin, nutrient, pheromone
sensor pengukuran tingkat glukosa, oxigen, dan osmolitas
sensor pengukuran protein dan hormon
Sersor Cahaya
Sensor cahaya adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran cahaya
menjadi besaran listrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi dari foton
menjadi elektron. Idealnya satu foton dapat membangkitkan satu elektron. Sensor cahaya
sangat luas penggunaannya, salah satu yang paling populer adalah kamera digital. Pada saat
ini sudah ada alat yang digunakan untuk mengukur cahaya yang mempunyai 1 buah foton
saja.
Di bawah ini adalah jenis-jenis sensor cahaya, di antaranya:
Detektor kimiawi, seperti pelat fotografis, dimana molekul silver halida dibagi
menjadi sebuah atom perak metalik dan atom halogen. Pengembang fotografis
menyebabkan terbaginya molekul yang berdekatkan secara sama.
Fotoresistor atau Light Dependent Resistor (LDR) yang berubah resistansinya
ketika dikenai cahaya
Resistor peka cahaya atau fotoresistor adalah komponen elektronik yang
resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang
mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada light-dependent resistor
(LDR), atau fotokonduktor.
Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi yang tidak dilindungi
dari cahaya. Jika cahaya yang mengenainya memiliki frekuensi yang cukup tinggi,
foton yang diserap oleh semikonduktor akan menyebabkan elektron memiliki energi
yang cukup untuk meloncat ke pita konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan (dan
pasangan lubangnya) akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya.
 Dioda foto adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan
dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik.
Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda foto ini mulai dari cahaya infra merah,
cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda foto mulai dari
penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada
kamera serta beberapa peralatan di bidang medis.
 Transistor foto ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan
kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya. Komponen ini
mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan Dioda Foto. Hal
ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction
ini di-injeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian Kolektornya. Namun
demikian, waktu respons dari Transistor-foto secara umum akan lebih lambat dari
pada Dioda-Foto.
Sel fotovoltaik atau sel matahari yang menghasilkan tegangan dan memberikan arus
listrik ketika dikenai cahaya
Fotodioda yang dapat beroperasi pada mode fotovoltaik maupun fotokonduktif
Tabung fotomultiplier yang mengandung fotokatoda yang memancarkan elektron
ketika dikenai cahaya, kemudian elektron-elektron tersebut akan dikuatkan dengan
rantai dynode.
Tabung cahaya yang mengandung fotokatoda yang memancarkan elektron ketika
dikenai cahaya, dan umumnya bersifat sebagai fotoresistor.
Detektor optis yang berlaku seperti termometer, secara murni tanggap terhadap
pengaruh panas dari radiasi yang masuk, seperti detektor piroelektrik, sel Golay,
termokopel dan termistor, tapi kedua yang terakhir kurang sensitif.
Detektor cryogenic cuku tanggap untuk mengukur energi dari sinar-x tunggal, serta
foton cahaya terlihat dan dekat dengan inframerah (Enss 2005).
Sensor Suhu
Sensor suhu adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran panas menjadi
besaran listrik yang dapat dengan mudah dianalisis besarnya. Ada beberapa metode
yang digunakan untuk membuat sensor ini, salah satunya dengan cara
menggunakan material yang berubah hambatannya terhadap arus listrik sesuai
dengan suhunya.

Termokopel adalah sensor suhu yang banyak digunakan untuk mengubah
perbedaan suhu dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik (voltase).
Termokopel yang sederhana dapat dipasang, dan memiliki jenis konektor
standar yang sama, serta dapat mengukur temperatur dalam jangkauan suhu
yang cukup besar dengan batas kesalahan pengukuran kurang dari 1 °C. Pada
tahun 1821, seorang fisikawan Estonia bernama Thomas Johann Seebeck
menemukan bahwa sebuah konduktor (semacam logam) yang diberi perbedaan
panas secara gradien akan menghasilkan tegangan listrik. Hal ini disebut
sebagai efek termoelektrik.
Termokopel paling cocok digunakan untuk mengukur rentangan suhu yang
luas, hingga 1800 K. Sebaliknya, kurang cocok untuk pengukuran dimana
perbedaan suhu yang kecil harus diukur dengan akurasi tingkat tinggi,
contohnya rentang suhu 0--100 °C dengan keakuratan 0.1 °C. Untuk aplikasi
ini, Termistor dan RTD lebih cocok. Contoh Penggunaan Termokopel yang
umum antara lain :
Industri besi dan baja
Pengaman pada alat-alat pemanas
Untuk termopile sensor radiasi
Pembangkit listrik tenaga panas radioisotop, salah satu aplikasi termopile.
 Termistor (Inggris: thermistor) adalah alat atau komponen atau sensor
elektronika yang dipakai untuk mengukur suhu. Prinsip dasar dari termistor
adalah perubahan nilai tahanan (atau hambatan atau werstan atau resistance)
jika suhu atau temperatur yang mengenai termistor ini berubah. Termistor ini
merupakan gabungan antara kata termo (suhu) dan resistor (alat pengukur
tahanan).
Termistor ditemukan oleh Samuel Ruben pada tahun 1930, dan mendapat hak
paten di Amerika Serikat dengan nomor #2.021.491. Ada dua macam termistor
secara umum: Posistor atau PTC (Positive Temperature Coefficient), dan NTC
(Negative Temperature Coefficien). Nilai tahanan pada PTC akan naik jika
suhunya naik, sementara NTC justru kebalikannya.
Download